거의 모든 것의 역사 빅 브라이슨 저 이덕환 역 까치 2003년 초판 2009년 24쇄 499/558쪽 ~12.12

인류의 기원과 지구와 우주의 역사, 각종 동식물들의 기원등 과학 일반에 관해 시작부터 지금까지의 발전 진화과정등을 진화론적 관점에서 쓴 책.

두 물체가 서로 끌어다니는 정도가 각각의 질량에 비례하고 둘 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 사실을 처음 알아낸 것이 바로 뉴턴이었다. 다시 말해서 두 물체 사이의 거리를 두 배로 하면 둘 사이의 인력은 네 배만큼 줄어든다. 그것은 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다..
F=Gmm'/r²

지구 적도에서의 둘레가 극지방을 연결한 둘레보다 43km 더 불룩하다.

지질 시대는 크게 선캄브리아대, 고생대, 중생대, 그리고 신생대를 비롯한 4개의 대로 나눈다. 그런 대는 다시 10여 개로부터 20여 개로 나누어져서 흔히 기라고 부르지만 계라고 부르기도 한다. 이들 중에서 백악기, 쥐라기, 트라이아스기, 실루리아기 등은 비교적 잘 알려져 있다.

탄소동위원소 측정법
모든 살아있는 생물체에 들어 있는 탄소 -14라는 동위원소가 죽는 순간부터 정확하게 측정할 수 있는 속도로 붕괴된다는 사실을 근거로 하고 있었다. 탄소 -14는 시료의 절반이 붕괴되기까지 반감기가 대략 5600년이다. 그래서 리비는 주어진 시료에 들어 있는 탄소 중에서 얼마만큼이 붕괴되었는가를 알아냄으로써 그 시료의 나이를 아주 정확하게 알아낼 수가 있었다. 물론 한계가 있었다. 반감기가 8차례 정도 지나면 원래의 방사성 탄소 중에서 256분의 1만이 남게 되는데 그 양이 너무 적어서 신뢰할 수 있는 측정이 불가능했다. 그러니까 방사성 탄소 연대 측정법은 4만 년 정도까지만 사용할 수 있다.

패터슨의 노력 덕분에 1970년에 청정 대기법이 제정되었고 1986년에는 미국에서 모든 유연 휘발유의 판매가 금지되었다. 그러자 미국인 혈액의 납 농도는 80%가 감소했다. 그러나 대기 중에 배출된 납은 영원히 사라지지 않기 때문에 오늘날 살아있는 사람들은 한 세기 전의 사람들보다 혈액 속의 납농도가 625배나 더 높다.

최근에 밝혀진 증거에 의하면 우주의 은하들은 우리에게서 멀어져 가고 있을 뿐만 아니라 그 속도도 점점 더 빨라지고 있다. 그런 결과는 모든 예상을 벗어나는 것이다. 우주는 암흑 물질뿐만 아니라 암흑 에너지로도 채워져 있는 것처럼 보인다. 과학자들은 그것을 진공 에너지 또는 더 이국적인 제5원(元)이라고 부르기도 한다. 그것을 무엇이라고 부르거나 상관없이 아무도 설명하지 못하는 것을 설명하는 방법일 것처럼 보인다. 그런 이론에 따르면 빈 공간은 전혀 비어 있는 것이 아니고 물질과 반물질이 갑자기 튀어나왔다가 다시 사라지는 일이 끊임없이 이어지며 그것 때문에 우주는 점점 더 빠른 속도로 바깥쪽으로 밀려나게 된다. 뜻밖에도 이런 모든 것을 한꺼번에 해결해 주는 것이 바로 아인슈타인이 우주의 가상적인 팽창을 막기 위해서 일반 상대성 이론에 넣은 후에 '내 인생의 가장 큰 실수'라고 불렀던 바로 그 우주 상수이다. 이제 보면 그는 모든 것을 옳게 보았던 모양이다.

판 구조론은 고대의 히파리온이 어떻게 프랑스에서 플로리다로 옮겨갈 수 있는가를 비롯해서 지구 표면에서 일어나는 동적 현상은 물론이고 내부에서 일어나는 일들도 상당히 설명해 주었다. 지진, 군도의 형성, 탄소 순환 과정, 산의 위치, 빙하기의 시작, 생명의 기원 이런 모든 일들이 새로 등장한 훌륭한 이론의 영향을 받지 않을 수가 없었다. 맥피가 지적했던 것처럼 지질학이 갑자기 지구 전체를 이해할 수 있도록 해주는 현기증 나는 위치에 서게 되었다. 그러나 한계는 있다. 아직까지도 과거 대륙의 분포에 대해서는 많은 사람들이 생각하는 것만큼 확실하게 이해하지 못하고 있다. 교과서에는 과거의 대륙들을 확실한 것처럼 그려놓고 로라시아, 곤드와나, 로디니아, 판게아와 같은 이름을 붙이기도 하지만 대부분은 확실한 증거가 없는 결론을 근거로 한 것이다. 조지 게일러드 심슨이 '화석과 생명의 역사'에서 지적했던 것처럼 고대 세계 식물과 동물종들은 절대 나타나지 말아야 할 곳에 등장하고 꼭 나타나야 할 곳에서는 나타나지 않는 경향을 가지고 있었다.

지구에서 우리가 살 수 있는 면적은 전체 육지 면적의 12% 또는 바다를 포함한 지구 전체 면적의 4%에 불과하다.

지구의 생명이 살 수 있게 된 이유
1. 훌륭한 위치 : 마이클 하트라는 천체 물리학자가 1978년에 했던 계산에 따르면 지구가 태양에서 1% 더 멀리 떨어져 있었거나 아니면 5% 더 가까이 있었으면 생물이 살지 못했을 것이라고 한다.
2. 적당한 행성 : 우리의 발밑에서 움직이고 있는 마그마가 없었더라면 지금 우리가 이곳에서 살고 있을 수 없다는 것이 확실하다. 다른 것은 제쳐두더라도 살아 움직이는 지구의 내부에서 쏟아져 나오는 기체 덕분에 대기가 유지되고 우주선을 막아주는 자기장도 그곳에서 만들어진 것이다. 그뿐 아니라 지구 표면을 끊임없이 바꿔주고 주름지게 만들어주는 판 구조를 제공하기도 한다. 만약 지구가 완벽하게 편평하다면 지구의 모든 곳은 4 km 깊이의 물로 덮여버릴 것이다. 그런 외로운 바다에도 생물이 살 수는 있겠지만 그런 곳에는 인간은 살 수 없었을 것이다

3. 짝을 가진 행성 : 지구는 태양계에서 유일하게 자신과 비슷한 크기의 위성을 가지고 있는 행성이다. 바로 그런 사실이 우리에게 매우 중요하다. 달이 안정화시켜 주는 역할을 하지 못한다면 지구는 멈춰가는 팽이처럼 비틀거릴 것이고 그런 움직임이 기후나 날씨에 어떤 영향을 주게 될 것인가는 하늘만이 알 수 있을 것이다. 달이 중력을 이용해서 지구를 안정화시켜 주는 덕분에 지구는 오랜 기간에 걸쳐서 생물이 성공적으로 탄생할 수 있도록 적당한 속도와 적당한 기울기로 안정하게 자전을 계속할 수 있었다. 물론 그런 일이 영원히 계속되지는 않을 것이다. 달은 매년 약 3.8cm씩 우리 손아귀에서 벗어나고 있다. 달은 20억 년이 지나면 너무 멀리 떨어져 버려서 더 이상 지구를 안정화시켜 주지 못하게 될 것이다. 그렇게 되면 우리는 다른 대책을 마련해야만 할 것이다. 그때까지만이라도 달을 밤하늘에 떠 있는 보기 좋은 것 이상으로 여겨야만 한다.

적절한 시기 : 우주는 놀라울 정도로 변덕스럽고 일이 많은 곳이고 그런 속에서 우리가 존재한다는 사실은 기적과도 같은 일이다. 만약 46억 년이나 되는 길고 상상할 수도 없을 정도로 복잡한 일의 순서가 특별한 시기에 특별한 방법으로 일어나지 않았더라면, 예를 들어서 공룡이 바로 그때 운석에 의해서 멸종되지 않았더라면 당신은 수염과 꼬리가 달리고 키가 15cm에 불과한 존재가 되어서 동굴 속에서 이 글을 읽고 있을 수도 있다. 우리의 존재를 비교할 수 있는 것은 아무것도 없기 때문에 확실하게 알 수는 없지만 어느 정도 수준의 사고력을 갖춘 사회로 발전하기 위해서는 안정한 기간이 얼마간 지속된 후에 적당한 양의 압력과 도전(특히 빙하기가 유용했다.)이 이어지는 일이 오랜 기간에 걸쳐 적절하게 반복되면서도 진짜 재앙은 없었어야 한다는 것이 분명하다.

우리 머리 위의 세계에서는 에너지가 부족한 경우가 생기지 않는다. 추산에 의하면 뇌우는 미국 전체가 4일 동안 쓸 수 있는 전기에 해당하는 에너지를 가지고 있다. 적당한 조건이 되면 뇌운은 10~ 16km까지 올라가고 시속 160km에 해당하는 상승 및 하강 기류를 만들어 낸다. 그런 기류들이 서로 붙어 있는 경우가 많기 때문에 비행기 조종사들은 뇌 우속을 비행하고 싶어 하지 않는다. 구름 속에서 마구 움직이는 입자들은 전하를 가지게 된다. 확실한 이유를 알 수는 없지만 가벼운 입자는 양전하를 가지게 되고 기류를 따라 구름의 위쪽으로 올라가게 된다. 아래쪽에 남게 되는 무거운 입자들은 음전하를 가지게 된다. 음전하를 가진 입자들은 엄청난 힘으로 양전하를 가진 땅을 향해 날아가면서 그 사이에 있는 모든 것을 파괴해 버린다. 시속 43만 km로 움직이는 번개는 그 주변의 공기들을 놀랍게도 태양의 표면 온도보다도 몇 배나 더 뜨거운 섭씨 3만도 정도로 가열할 수 있다. 지구에서는 언제나 1800번 정도의 번개가 치고 하루에 약 4만 번 정도의 번개가 친다. 밤낮을 가리지 않고 지구에서 저는 매초 100번 정도의 벼락이 떨어진다. 하늘은 활발하게 움직이는 곳이다.

태양에서 오는 열이 균일하게 분배되지 않기 때문에 지구상에서 대기압의 차이가 생긴다. 공기는 그런 불균형의 상태로 남아 있을 수가 없기 때문에 이곳저곳으로 돌아다니면서 다시 평형을 이루려고 한다. 바람은 단순히 공기가 균형을 회복하려는 노력일 뿐이다. 공기는 언제나 고기압 지역에서 저기압 지역으로 움직인다. (풍선이나 공기 탱크 속에 들어있는 고압의 공기가 다른 곳으로 빠져나가려고 얼마나 애쓰는가를 생각해 보면 쉽게 이해가 될 것이다.) 그리고 고기압과 저기압의 압력 차이가 클수록 바람이 더 세게 불게 된다. 한편 한 곳에 축적되는 것들이 대부분 그렇듯이 풍속도 지수 함수적으로 증가한다. 그래서 시속 300km로 부는 바람은 시속 30km로 보는 바람보다 단순히 10배 더 강한 것이 아니라 100배나 더 강하게 느껴지고 피해도 그만큼 더 커진다.

단백질이 쓸모가 있으려면 아미노산들이 정확한 순서에 의해서 연결되어야 할 뿐만 아니라 일종의 화학적 종이 접기에 따라서 아주 특별한 모양으로 접혀야만 한다. 그런 구조적 복잡성을 만족한다고 하더라도 그것이 스스로 복제를 하지 못하면 아무 쓸모가 없다. 그런데 단백질은 자기 복제를 하지 못한다. 복제를 위해서 필요한 것이 바로 DNA이다. DNA는 복제의 귀재로 몇 초 만에 스스로를 복제할 수는 있지만 다른 일은 별로 하지 못한다. 그래서 우리는 역설적인 입장에 놓이게 된다. 단백질은 DNA가 없이는 존재할 수 없고 DNA는 단백질이 없으면 존재의 목적이 사라진다. 그렇다면 단백질과 DNA가 서로를 돕기 위한 목적으로 동시에 탄생했다고 생각해야만 할까? 그렇다면 어떻게 그렇게 되었을까 그뿐이 아니다. DNA와 단백질을 비롯해서 생명에 필요한 다른 성분들은 그것들을 담아둘 일종의 막이 없으면 번성을 할 수가 없다. 원자나 분자들이 독립적으로는 생명을 만들어낼 수가 없다. 몸에서 뜯어낸 원자는 모래알과 마찬가지로 죽어 있는 상태다. 그런 원자들은 세포 속의 풍요로운 환경에 들어가야만 우리가 생명이라고 부르는 놀라운 춤을 추는데 참여할 수가 있는 것이다. 세포가 없으면 그런 물질은 흥미로운 화학물질 이상이 될 수가 없다. 그러나 그런 화학물질이 없으면 세포는 아무런 목적도 가질 수가 없다. 물리학자 폴 데이비스가 말했듯이 모든 것이 다른 모든 것을 필요로 한다면 그렇게 다양한 종류의 분자들이 어떻게 만들어질 수 있었을까? 마치 부엌의 모든 음식 재료들이 스스로 합쳐진 후에 스스로 구워져서 케이크가 만들어지는 것과 같은 일이다. 더욱이 케이크가 더 필요하게 되면 스스로 나뉘어져서 더 많은 케이크가 생긴다. 우리가 그것을 생명의 기적이라고 부르는 것은 전혀 놀랄 일이 아니다. 또한 우리가 그런 생명을 겨우 이해하기 시작했다는 것도 놀랄 일이 아니다.